春华秋实、吐花收尾是大当然最根蒂的法例。现在巨屌 推特，地球上大致90%的当代植物皆是吐花植物。为了繁衍，植物的花朵中会产生花粉。当花粉落到花的柱头上，植物便运行受精，并产水果实和种子。

给吐花植物授粉对咱们东谈主类敬爱敬爱敬爱敬爱紧要，授粉是当代农业杂交和育种最基本的工夫。早在几千年前古埃及的墓里，就有图像娇傲法老手抓花序给另一朵花授粉。除了东谈主工授粉外，在当然界中，植物有各种种种的路线完成授粉，不错通过蜜蜂、蝴蝶等虫豸，也不错靠风来传播授粉，不错授粉的甚而还包括蝙蝠、鸟类等动物。尽管授粉路线多种各种，植物授粉总体上有两种花式：自花授粉和异花授粉。

尽管达尔文称异花授粉是一个无数的当然端正，鼓励植物间基因的换取和进化，仍然有约五分之一的被子植物进行自花传粉。自花授粉有益于群体的遗传踏实性，保留上风性状，尤其在驯化的作物中，有益于酿成新的品种。因此好多常见的作物，包括水稻、小麦、豆类、花生、土豆、番茄等皆是自花授粉植物。

而自花授粉中，闭花授粉则是一种最典型最严格的方式。闭花授粉植物花朵的柱头在授粉期时与外界严格断绝，根绝了外源花粉的斗争和沾污，因此不错保抓遗传性状的踏实。在孟德尔遗传定律的发现经过中，豌豆因为闭花授粉方式使得要道的性状一直保管踏实，为遗传定律的发现起到要道作用。在当然界中，成人网站闭花授粉也常是植物派遣顶点窘境的迫切方式。在农业坐蓐中，闭花授粉除了梗概保抓优良品种踏实的农艺性状外，还因为闭花授粉的高收尾时常导致较高的结子率。

番茄（Solanum lycopersicum）是茄科植物中少数由吐花授粉回荡为闭花授粉的园艺植物之一。当番茄的近缘种进化成为番茄属时，其花的结构发生变嫌，产生花粉的花药安谧酿成闭合结构。自后，当野野人茄被驯化成当代栽植番茄中，番茄花的结构进一步发生变嫌，酿成饱和包裹花柱的闭合桶状花药结构。这种回荡使得番茄饱和自花授粉，其结子率比拟野野人茄权贵进步，但现在关于番茄闭花授粉方式酿成的机制仍然空虚足暴露。

近日巨屌 推特，福建农林大学吴双造就团队在Science期刊在线发表了题为“HD-Zip proteins modify floral structures for self-pollination in tomato”（番茄通过调控HD-Zip卵白的抒发促进闭花授粉结构的酿成）的询查论文，在番茄上初次领会植物通过酿成格外表外相，变嫌花的结构，进而变嫌授粉方式的分子机制。

本询查率先发现当代栽植番茄的花药角落酿成了一类格外的表外相结构，通过互相搭钮，酿成一个雷同拉链的结构，将相邻的花药牢牢锁住，酿成密闭的花药桶结构。通过遗传筛选，询查东谈主员发现，当甘休番茄表外相的要道调控因子发生负显性突变时，番茄闭花授粉结构被遏止，花药散开的时局。询查东谈主员进一步签订到此负显性突变影响的多个要道基因。这些要道基因同属于一类不错激活下贱基因抒发的HD-Zip IV转录因子。它们不但在番茄花药锁扣表外相肇端细胞中高抒发，况且通过卵白浓度剂量效应调控锁扣表外相的肇端和核内复制。真谛的是，这些HD-Zip IV转录因子同期也在花柱的顶部区域高抒发，相通通过浓度剂量调控花柱细胞的核内复制，进而促进花柱的极性伸长。

在还未信得过变成番茄的近缘茄科植物类番茄中，花药角落的锁扣表外相还未进化，饱和缺失。当进化到野野人茄（潘那利番茄）时，其花药角落运行酿成早期的锁扣表外相，但这类简便的早期锁扣表外相不及以促进花药闭合。通过驯化，锁扣表外相在当代番茄中安谧熟识和复杂化，最终促进酿成闭合的花药桶结构。而这还是过与HD-Zip IV转录因子的抒发量考究联系。在番茄花柱中，询查东谈主员发现HD-Zip IV转录因子调控花柱长度决定因子Style 2.1的空间抒发。因此推断在番茄进化早期，HD-Zip IV转录因子时空抒发的变嫌促进番茄花药酿成闭合结构，但同期也促进花柱伸长外露。在这个阶段，由于野野人茄中的自交不亲沙门未破除，自花授粉难以发生，这么的花结构使得野野人茄仍然梗概通过虫豸传粉完成受精和繁衍。当自交不亲和性状突变缺失后，东谈主为驯化倾向于筛选具有Style 2.1突变的后代，酿成花柱内缩，以及花药桶阻滞的饱和闭花授粉结构。

该询查领会了植物通过调控表外相的发育变嫌花器官的结构，这可为改日改良植物授粉方式，加多结子率和进步植物的窘境允洽力，以及改日转基因作物的安全甘休提供迫切参考。

福建农林大学园艺学院、改日工夫学院为第一单元。福建农林大学园艺学院、改日工夫学院吴双造就为本文通信作家，福建农林大学园艺学院博士后吴敏亮、毕业硕士询查生边欣欣和在读硕士询查生黄奔奔为论文共同第一作家。该询查取得国度当然科学基金的资助。